高中生物竞赛染色体数目变异课件共120张

第7章 染色体数目变异 第7章 染色体数目变异 第1节 概 述 第2节 整倍性变异 第3节 非整倍性变异 第1节 概 述 一．染色体组和基本染色体组 二．染色体数目变异的概念和分类 三．整倍体 四．非整倍体 染色体数目变异的发现 Ø 19世纪90年代，H.de Vries在普通月见草 （Oenothern Lamarckiana）中发现一些植株的 组织和器官特别大。1901年命名为巨型月见草 （Oe.gigas）。 Ø 1907-1909年发现，巨型月见草的体细胞中含有 28个Chr，即2n=28，而普通月见草2n =14。 Ø Chr数目的成倍增减可以导致遗传性状的变异， 个别Chr的增减也可以使遗传性状发生改变。 一．染色体组和基本染色体组 • 染色体组（genome）：gene+chromosome • genome是生物配子中所有Chr的总称。 • 体细胞中的Chr一半来自母本一半来自父本， 来自母本的一套Chr称为一个genome，来自 父本的也是一个genome。 • 但是，有些物种所携带的Chr并非每一条都 是生存所必不可少的。 二倍体 • 二倍体物种，如玉米2n=20，水稻2n=24，大麦 2n=14 等，体细胞内含有两个genome。 • 每个genome都是由形态、结构和连锁基因群彼 此不同的若干个Chr组成的完整而协调的遗传 体系。 • 缺少或增加其中任何一个都会造成遗传上的不 平衡，从而导致对生物体不利的性状变异。 • 这是二倍体genome的基本特征。 二倍体 diploid • genome用n表示 • n既是genome的标志符号，也是配子中 Chr数目的代表。 • 体细胞中的Chr数目用2n表示。 • n/2n不代表Chr的倍数性。 基本染色体组 Ø 在小麦属内有许多不同的种，各个种的染色体数是 不同的。如： Ø 一粒小麦，2n=14，n=7 Ø 二粒小麦、圆锥小麦、提莫菲维小麦，2n=28， n=14 Ø 普通小麦，密穗小麦，2n=42，n=21。 Ø 这三种类型之间Chr数是以7为基数变化的，不同类 型之间Chr的倍数性是不同的。 Ø Chr的倍数性，或者说物种的倍数性用x表示。 基本染色体组 Ø小麦属的染色体基数x＝7。 Ø2n=14，n=7的小麦种，其染色体组内含有 7条Chr，7个Chr称为一个基本染色体组。 Ø缺少或增加其中任何一个都会造成遗传不 平衡，对生物体的生存不利。 Ø这是基本染色体组的特征。 整倍体 euploid Ø2n=14=2x，n＝x＝14，二倍体(diploid) Ø2n=4x=28，n=2x=14，四倍体(tetraploid) Ø2n=6x=42，n=3x=21，六倍体(hexaploid) Ø这些种的合子染色体数都是以7为基础成倍 增加的，称为整倍体。 多倍体 polyploid Ø三倍或三倍以上的整倍体。 Ø普通小麦，2n=6x=42，六倍体。 Ø玉米，2n=2x=20, 二倍体。 双倍体和单倍体 Ø C h r 倍 数 为 偶 数 的 生 物 体 称 为 双 倍 体 （amphiploid）； Ø 与双倍体对应的具有配子Chr数的生物体称为单倍 体（haploid）。 Ø 对二倍体生物2n=2x，双倍体就是二倍体，单倍体 就是一倍体。 Ø 普通小麦,2n=6x＝21，双倍体是六倍体； Ø 它的单倍体实际上是一个三倍体，即n=3x=21。 二．染色体数目变异的概念和分类 • 染色体数目变异涉及的范围很广。 • 正常情况下高等生物体细胞都是双倍体。 • 在此基础上，Chr增加或减少，都被认为 是Chr数目的变异。 整倍性变异和非整倍性变异 • 按染色体基数(x)成倍增加或减少的变异 称为整倍性变异。 • 个别或少数染色体的增减，称为非整倍 性变异。 多倍体染色体组的组合示意图 非整倍性变异 Ø非整倍性变异：有个别染色体的增加或减少 的染色体数目变异称为非整倍性变异。 Ø非整倍体（aneuploid）：比正常双倍体 （2n）增加或减少一条或几条Chr的生物体。 第2节 整倍体 一、同源多倍体 二、异源多倍体 三、单倍体 同源多倍体和异源多倍体 • 当所有的基本染色体组都来自同一物种的多倍体称 为同源多倍体(autopolyploid)； • 染色体组来自不同物种的多倍体称为异源多倍体 (allopolyploid)。 一、同源多倍体 基本染色体组来自同一物种的多倍体 称为同源多倍体(autopolyploid)。 同源多倍体的形态特征： u 倍数越高，细胞体积、核体积越大，组 织和器官也增大。 u 气孔增大，气孔数减少。 u 成熟期延迟。 二倍体葡萄和四倍体葡萄的比较 同源多倍体自然出现的频率： ①多存在于植物中，动物中极少。 ②多年生植物高于一年生植物。 ③自花授粉植物高于异花授粉植物。 ④无性繁殖植物高于有性繁殖植物。 同源染色体组： u在同源多倍体中，Chr不是成对存在的， 而是成组存在的。 u由3个或更多个同源Chr组成的一组Chr称 为一个同源染色体组或同源组。 同源多倍体的染色体联会和基因分离 u1对基因A－a u二倍体 AA Aa aa u同源三倍体 AAA 三式 AAa 复式 Aaa 单式 aaa 零式 u同源四倍体 AAAA 四式 AAAa 三式 AAaa 复式 Aaaa 单式 aaaa 零式 同源染色体组的联会： u同源染色体组大多联会成多价体 u局部联会 u联会松弛，常常提前解离，造成染色体 分离不均衡。 同源三倍体的联会和分离： u 每一个同源染色体组主要有两种联会方式： • 联会成Ⅲ • 联会成Ⅱ＋Ⅰ u 2/1分离，或1/1分离 同源三倍体一个同源染色体组的联会 同源三倍体减数分裂产物绝大部分是遗传不平衡的。 曼陀罗同源三倍体（2n＝3x＝36）的分离 同源三倍体是高度不育的。 u染色体分离紊乱 u高度不育 u没有必要讨论其基因分离 同源三倍体的应用： u应用其不育性。 u无籽西瓜 同源四倍体的染色体联会和基因分离 u同源四倍体每一个同源染色体组有4个成 员。 u联会：Ⅳ Ⅲ＋Ⅰ Ⅱ＋Ⅱ Ⅱ＋Ⅰ＋Ⅰ 同源四倍体的联会和分离 同源四倍体产生的配子大部分是可育。 u大多联会成Ⅳ和Ⅱ＋Ⅱ，2/2分离。 u玉米同源四倍体，2n＝4x＝40＝10 Ⅳ，20/20 分 离的占2/3。 u自交后代中，2n＝40 50-60%， 2n＝37～39、2n＝41～47 30%± 2n>47、2n